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Test sulla linearità della SXp SXVR-H18

La nuova frontiera. Parliamo di questi sofisticati strumenti e di come hanno cambiato il mondo dell'astrofotografia.

Messaggioda Giorgio Clemente » 10 feb 2021, 19:31

Buonasera a tutti.
Dall'andamento rilevato della linearità della dinamica dell'H18 in mio possesso ho voluto quantificare in numeri quello che visivamente si evince dal grafico "scostamento dei valori trovati degli ADU rispetto quelli ideali della retta d'interpolazione" del precedente messaggio.
Quantificare numericamente tali scostamenti permette di valutare l'errore massimo sulla stima delle magnitudini che il nostro sensore ci permette di rilevare (gli ADU registrati).
Vista la presenza di scostamenti numerici di piccola entità, peraltro sia positivi che negativi, ho adottato la media quadratica degli scostamenti tra i valori in ADU rilevati (normalizzati per il flusso proveniente dalla sorgente) e quelli della retta d'interpolazione (assunti come valori "veri").
Ebbene, come si evince dalla tabella delle misure fatte (allegata al messaggio), la media quadratica di tale errore è pari a 0.018 che per la relazione di Pogson suggerisce una capacità di stimare la luminosità di una sorgente celeste con un'incertezza massima di 0.019 magnitudini (per quella "banda" della dinamica testata che va da 700 a 48000 ADU).
Tale valore è buono, ma dovrebbe essere migliore (normalmente per i CCD è intorno al centesimo di magnitudine). Appena mi rientra l'H18 (dopo 20gg è finalmente arrivata ad un hub dell'UPS vicino a Londra ma è ancora li ferma per la brexit :(( ) proverò a sondare la "zona bassa" della dinamica del sensore, campionando, come detto, con maggior frequenza l'andamento del flusso luminoso proveniente dalla sorgente, ma anche aumentando opportunamente i tempi di posa per registrare tali minimi valori di illuminamento. In tal modo avremo una ulteriore verifica, o meno, di quanto registrato e potremo trarre conclusioni ancor più certe. :-?
Giorgio
Allegati
Data testing KAF8300 210114_linearità.pdf
(227.55 KiB) Scaricato 22 volte
Giorgio Clemente
Utente Junior
 
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Iscritto il: 3 feb 2020, 14:25

Messaggioda Giorgio Clemente » 3 apr 2021, 19:35

Amici/che del Forum la camera CCD SXVR-H18 mi è finalmente rientrata e grazie all'intervento di manutenzione presso la Casa madre (la camera è "vecchiotta" e il trascorrere del tempo e l'entropia quale suo implacabile servitore hanno fatto il resto...) ora è nuovamente operativa. B-)
Per cercare di stimare nuovamente e con maggior attendibilità la linearità del KAF8300 che l'equipaggia stavolta ho fatto ben 330 campionamenti della sorgente luminosa (la solita flat field box, FFB, dello scorso test) posizionati nell'intervallo delle misure fatte con l'H18 al variare dei tempi d'esposizione.
Il sensore che riprendeva la FFB, ad esposizione costante, era una ASI290MC si da determinare i coefficienti di normalizzazione del flusso luminoso da utilizzare poi sulle riprese fatte con il KAF83000.

Diapositiva2.PNG



e questo l'andamento della luminosità (direi grossomodo costante)


Diapositiva3.PNG



Riporto ora il grafico qualitativo della linearità dell'H18 riscontrata in tale intervallo temporale


Diapositiva5.png



Questo il primo risultato riferito ad una dinamica operativa tra i 600 e i 48000 ADU (prima dell'inizio saturazione della FWC

Diapositiva4.PNG



Diapositiva6.PNG



Diapositiva7.PNG



Come si può notare in questo range "esteso" della dinamica del sensore, al netto dell'offset della camera (bias), lo scostamento dalla linearità non è eccelso ed è pari grossomodo a quello riscontrato precedentemente nel primo test (quando il campionamento della sorgente luminosa non era poi così fitto..). Anzi lo scostamento dalla linearità sembra essere peggio di un punto percentuale! :-s
Per inciso, per evitare dei comportamenti anomali della camera CCD (dovuti al processo di downloading), ho avuto cura di distanziare temporalmente le riprese della FFB (tenuta al minimo della luminosità durante il test) per quelle sotto il secondo d'esposizione.
Le cose cambiano se analizziamo una fetta della dinamica del sensore più stretta ed in particolare, dopo aver visto la tabella delle misure, escludendo i valori in ADU troppo bassi.
Partendo ora da 2500 ADU (circa),

Diapositiva8.PNG


questo il risultato

Diapositiva9.PNG



Diapositiva10.PNG



In questo range della dinamica (tra 2500 a 48000 ADU) lo scostamento rispetto la linearità stimata "vera" (quella data dalla retta d'interpolazione) risulta ben tre volte minore e il delta in più e meno sulla magnitudine scende ad un centesimo di questa.

Riassumendo, visto che si è stimata anche la linearità del CMOS della ASI174MM

Diapositiva11.PNG



questa la tabella riepilogativa delle linearità stimate sulla base dei test fatti...

Sia il CCD che il CMOS esaminati riescono (seppur in "fette" della loro dinamica) ad essere capaci di stimare la magnitudine di una stella con l'incertezza di +/- un centesimo di magnitudine (valutato per eccesso). In particolare si nota una maggiore linearità dell'ASI174MM per bassi livelli d'illuminamento del sensore... addirittura capace di scendere, tra i 600 ed i 7000 ADU, ad un errore stimato sulla magnitudine pari a 6 millesimi di questa.

Giorgio
Giorgio Clemente
Utente Junior
 
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